プラスチックの生分解：その概要と方法

おそらく、「太平洋のプラスチック島」の存在を知ってから、消費と発生する廃棄物のより適切な管理にどのように貢献できるかを模索する人がますます増えているのでしょう。これに関連して、再生可能な資源とエネルギーの使用、および多くの材料の生分解性能力は、分解が難しい合成材料の蓄積によって生じる壊滅的な環境への影響を軽減するための新しい代替手段および関連ツールと考えられています。

バイオプラスチックの特性、その生分解、および生分解性を評価するための既存のさまざまなテストについてさらに詳しく知りたい場合は、プラスチックの生分解とは何か、およびその方法に関する「ワイルド＆グリーン」のこの興味深い記事を読み続けてください。

プラスチックの生分解という興味深く驚くべきプロセスは、微生物の作用によるこれらの廃棄物の有機構造の無機化で構成されています。これは、特定のプラスチックの分解を利用して、バイオマスやその他の要素の形でエネルギーと栄養素を得る短期プロセスです。このように微生物によって生分解されるプラスチックを生分解性プラスチックといいます。それらの中で、分解と分解は有機物と鉱物の形で起こります。

しかし、すべてのプラスチックが微生物による生分解に適しているのでしょうか?答えは「ノー」です。プラスチックが生分解されるためには、次のような特定の要件を満たさなければなりません。

• これらは、自然界に長い間存在する天然ポリマーから得られます。
• 酵素反応によるこれらの天然ポリマーの生成を担当する生物は、後に生物学的システムによる生分解性プラスチックの分解を担当する生物と同じです。
• 最も豊富に存在する生分解性プラスチックの一部は、微生物によって合成される炭素およびエネルギー貯蔵機能を備えたバイオポリエステルであるポリヒドロキシアルカノエート (PHA) のグループに属しています。
• PHA が合成される細胞から抽出されると、PHA は従来の石油由来のプラスチックに似た物理的特性を持ちます。
• これらのプラスチックの生分解生成物は水と二酸化炭素 (条件によってはメタンが生成されます) であり、非自然廃棄物は一切生成されません。

これらの PHA を生成し、さらに分解する能力を持つ主な微生物群は、さまざまな細菌および真菌科に属しています。以下では、最も一般的なプラスチックの生分解方法がどのようなものであるか、また、その生分解の重要性と有用性についてさらに詳しく見ていきます。

生分解性について詳しくは、「ワイルド＆グリーン」の生分解性に関する記事: 生分解性製品の例をご覧ください。

プラスチックの自然分解を可能にするさまざまな方法を分析する場合、一次生分解と二次生分解のカテゴリーを区別する必要があります。

• 一次生分解:プラスチック材料の元の分子に構造変化が発生し、物理化学的特性が失われます。
• 二次または全体的な生分解 (石灰化):この場合、生分解を行う微生物の炭素源とエネルギー源として機能するために、プラスチック内の化学物質が代謝されます。このようにして、プラスチックは完全に無機化合物に変わります。

これらの生分解プロセスは、好気条件 (酸素の存在下) と嫌気条件 (同じガスの非存在下) の両方で実行できます。プラスチックの生分解プロセスには、媒体の pH、温度、湿度、プラスチックを構成するポリマーの化学的特性、寸法、特性など、さまざまな要因が直接的および間接的に影響します。生分解剤として作用する微生物。

プラスチックの生分解は現在、より持続可能な方法で環境中へのプラスチック廃棄物の投棄を管理する戦略的な機会となっています。過剰で甚大な汚染を引き起こす合成材料の蓄積を減らすことが急務であるため、これらのポリマー材料の生分解の評価と科学的調査が行われています。

したがって、プラスチック材料の生分解能力に応じて環境への影響を評価するために、多くの国が生分解性試験を実施しており、その試験と要件は結果の有効性と信頼性を保証するために標準化されています。さらに、パッケージングやその他の工業製品の製造に使用されるポリマーの生分解度の決定の証明として、次のような多数の規格が発行されています。

• ISO EN 13432 規格:消費者が簡単に区別できるように、堆肥化可能で生分解性のプラスチック容器を認証します。
• EN ISO 14853-15985:汚泥消化中に存在するプラスチック材料の最終的な嫌気性生分解性を決定します。
• EN ISO 17556:2003:土壌中の酸素要求量または二酸化炭素の量に応じて、バイオプラスチックの最終的な好気性生分解性を特徴付けます。
• 即時生分解性、本質的生分解性、土壌生分解性の試験経済協力開発機構 (OECD): プラスチック物質の生分解性が決定されます。

このように、プラスチックの生分解の重要性と有用性は、これらの基準の働きと、有機部分（食品の残渣）とともにこの廃棄物の管理に取り組むための、生分解性または堆肥化可能な材料としてのバイオプラスチックの認証とラベル表示にあります。 、剪定など）、有毒廃棄物を残さずに堆肥化プラントで都市固形廃棄物の処理を行います。したがって、天然生分解性プラスチックは、石油化学由来のプラスチックの代替品として認識されています。

生分解性プラスチックの概要と種類については、こちらの別の投稿を読むことをお勧めします。

「プラスチック生分解：その正体と方法」に類似した記事をもっと読みたい場合は、 リサイクルと廃棄物管理カテゴリから入ることをお勧めします。